في عالم الطب الحديث، تعتبر الأدوات الجديدة مثل RNACOREX ثورة في فهم السرطان. هذه الأداة تساعد الباحثين في كشف الشبكات الجينية المعقدة التي تؤثر على بقاء المرضى.
أداة جديدة تكشف الشبكات غير المرئية داخل السرطان
أنشأ الباحثون في جامعة نافارا في إسبانيا RNACOREX، وهي منصة برمجية مفتوحة المصدر مصممة لتحديد شبكات تنظيم الجينات المرتبطة ببقاء السرطان. تم تطوير الأداة من قبل علماء في معهد علوم البيانات والذكاء الاصطناعي (DATAI)، بالتعاون مع أعضاء مركز السرطان Clínica Universidad de Navarra. وقد تم اختبار أدائها باستخدام بيانات من ثلاثة عشر نوعًا مختلفًا من الأورام التي قدمها الاتحاد الدولي “أطلس جينوم السرطان” (TCGA).
فك رموز البنية الجينية المخفية للسرطان
داخل الخلايا البشرية، تتواصل أنواع مختلفة من الجزيئات مثل microRNAs (miRNAs) وmessenger RNA (mRNA) من خلال شبكات تنظيمية معقدة للغاية. عندما تفشل هذه الشبكات في العمل بشكل صحيح، يمكن أن تتطور الأمراض بما في ذلك السرطان.
يقول روبين أرمانانزاس، رئيس مختبر الطب الرقمي في DATAI وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة: “إن فهم بنية هذه الشبكات أمر بالغ الأهمية لاكتشاف ودراسة وتصنيف أنواع الأورام المختلفة. ومع ذلك، فإن تحديد هذه الشبكات بشكل موثوق يمثل تحديًا بسبب الكم الهائل من البيانات المتاحة، ووجود العديد من الإشارات الكاذبة، وعدم وجود أدوات دقيقة ويمكن الوصول إليها قادرة على التمييز بين التفاعلات الجزيئية المرتبطة حقًا بكل مرض”.
تم تصميم RNACOREX للتغلب على هذه التحديات. فهو يدمج المعلومات المنسقة من قواعد البيانات البيولوجية الدولية مع بيانات التعبير الجيني في العالم الحقيقي لتصنيف تفاعلات miRNA-mRNA الأكثر أهمية من الناحية البيولوجية. ومن هذا الأساس، يقوم البرنامج ببناء شبكات تنظيمية أكثر تعقيدًا بشكل تدريجي والتي يمكن أن تعمل أيضًا كنماذج احتمالية لدراسة سلوك المرض.
توقع البقاء على قيد الحياة مع نتائج قابلة للتفسير
ولتقييم مدى جودة أداء الأداة، قام فريق البحث بتطبيق RNACOREX على بيانات من ثلاثة عشر سرطانًا مختلفًا، بما في ذلك سرطان الثدي والقولون والرئة والمعدة وسرطان الجلد وأورام الرأس والرقبة، باستخدام معلومات من أطلس جينوم السرطان (TCGA).
يقول آيتور أوفييدو مدريد، الباحث في مختبر الطب الرقمي في DATAI والمؤلف الأول للدراسة: “تنبأ البرنامج ببقاء المريض على قيد الحياة بدقة تضاهي نماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة، ولكن مع شيء تفتقر إليه العديد من هذه الأنظمة: تفسيرات واضحة وقابلة للتفسير للتفاعلات الجزيئية وراء النتائج”.
وبعيدًا عن التنبؤ بالبقاء على قيد الحياة، يستطيع RNACOREX تحديد الشبكات التنظيمية المرتبطة بالنتائج السريرية، واكتشاف الأنماط الجزيئية المشتركة عبر أنواع متعددة من الأورام، وتسليط الضوء على الجزيئات الفردية ذات الأهمية الطبية الحيوية القوية. قد تساعد هذه الأفكار الباحثين على إنشاء فرضيات جديدة حول كيفية نمو الأورام وتطورها، مع الإشارة أيضًا إلى علامات تشخيصية واعدة أو أهداف علاجية مستقبلية. ويضيف أوفييدو مدريد: “توفر أداتنا خريطة جزيئية موثوقة تساعد في تحديد أولويات الأهداف البيولوجية الجديدة، وتسريع أبحاث السرطان”.
اقرأ أيضًا...
توسيع منصة مفتوحة المصدر
RNACOREX متاح مجانًا كبرنامج مفتوح المصدر على GitHub وPyPI (Python Package Index). ويتضمن أدوات آلية لتنزيل قواعد البيانات، مما يسهل على المختبرات والمؤسسات البحثية دمج البرنامج في سير العمل الخاص بها. حصل المشروع على تمويل جزئي من حكومة نافارا (برنامج ANDIA 2021) وERA PerMed JTC2022 PORTRAIT.
يقول أرمانانزاس: “مع تسارع الذكاء الاصطناعي في علم الجينوم، يضع RNACOREX نفسه كحل قابل للتفسير وسهل التفسير وبديل لنماذج “الصندوق الأسود”، مما يساعد على إدخال بيانات omics في الممارسة الطبية الحيوية”.
ويعمل فريق جامعة نافارا بالفعل على توسيع قدرات البرنامج. وتشمل الإضافات المخطط لها تحليل المسار وطبقات جديدة من بيانات التفاعل الجزيئي، بهدف إنشاء نماذج تشرح بشكل كامل الآليات البيولوجية الكامنة وراء نمو الورم وتطوره. تسلط هذه الجهود الضوء على التزام المؤسسة الأوسع بالأبحاث متعددة التخصصات التي تجمع بين الطب الحيوي والذكاء الاصطناعي وعلوم البيانات لتطوير طب السرطان الشخصي والدقيق.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
مع استمرار تطوير RNACOREX، يمكن أن تفتح هذه الأداة آفاقًا جديدة في أبحاث السرطان، مما يسهم في تحسين نتائج المرضى وتقديم علاجات أكثر دقة.
